电位与电导分析法
环境监测常用分析方法简介
环境监测常用分析方法简介环境样品的测试方法是在现代分析化学各个领域的测试技术和手段的基础上发展起来的，用于研究环境污染物的性质、来源、含量、分布状态和环境背景值。
随科学技术的不断发展，除经典的化学分析、各种仪器分析为环境分析监测服务外，一些新的测试手段和技术，如色谱-质谱联用、激光、中子活化法、遥感遥测技术也很快被广泛应用于环境污染的监测中，为了及时反映监测对象和取样时的真实情况，确切掌握环境污染连续变化的状况，许多小型现场监测仪器和大型自动监测系统也获得迅速的发展。
一、化学分析法是以特定的化学反应为基础的分析方法，分重量分析法和容量分析法两类。
重量法操作麻烦，对于污染物浓度低的，会产生较大误差，它主要用于大气中总悬浮颗粒、降尘量、烟尘、生产性粉尘及废水中悬浮固体、残渣、油类、硫酸盐、二氧化硅等的测定。
随着称量工具的改进，重量法得到进一步发展。
例如，近几年用微量测重法测定大气飘尘和空气中的汞蒸汽等。
容量法具有操作方便、快速、准确度高、应用范围广、费用低的特点，在环境监测中得到较多应用，但灵敏度不够高，对于测定浓度太低的污染物，也不能得到满意的结果。
它主要用于水中的酸碱度、NH3-N、COD、BOD、DO、Cr6+、硫离子、氰化物、氯化物、硬度、酚等的测定，及废气中铅的测定。
二、光学分析法是以光的吸收、辐射、散射等性质为基础的分析方法，主要有以下几种：（一）分光光度法是一种具有仪器简单、容易操作、灵敏度较高、测定成分广等特点的常用分析法。
可用于测定金属、非金属、无机和有机化合物等。
在国内外的环境监测分析法中占有很大的比重。
（二）原子吸收分光光度法是在待测元素的特征波长下，通过测量样品中待测元素基态原子（蒸气）对特征谱线吸收的程度，以确定其含量的一种方法。
此法操作简便、迅速、灵敏度高、选择性好、抗干扰能力强、测定元素范围广，是环境中痕量金属污染物测定的主要方法，可测定70多种元素，国内外都用作测定重金属的标准分析方法。
第十一章__电位分析和电导分析
内
内Θ
2.303RT F
log
a( H ,内 ) a'( H ,内 )
膜 外 内
膜 2 .3 0 F 3 R T lo g a a ( ( H H ,,内 试 ) ) K 2 .3 0 F 3 R T lo g a (H ,试 )
2019/8/8
Es = Ks + 0.0591pHs
⑶测定未知溶液的电动势
（1）
Ex = Kx + 0.0591pHx （2）
2019/8/8
第21页
上一页
下一页
总目录
由于测量条件基本相同，所以: Ks = Kx
(2) - (1)得：
Ex - Es = 0.0591(pH x -pH s )
pH x
pHs
Ex - Es 0.0591
:电导率，指两个相距1cm、面积为1cm2
的平行电极间电解质溶液的电导
2019/8/8
第30页
上一页
下一页
总目录
电导的测量装置包括电导池和电导仪。 电导池：由两个电导电极构成。电导电极一般由两片
平行的铂片制成，铂片的形状面积及两片间 的距离可以根据不同要求进行设计。
电导仪：主要由电源、测量电路和显示器三部分组
1）准确度高于一般的滴定分析方法。
与经典的滴定分析相比，由于终点的判断采用的 是电信号而非指示剂，因而大大提高了滴定的精确 度。这种方法特别是用于指示剂无法判断终点的滴 定分析。
2019/8/8
第25页
上一页
下一页
总目录
2）特别适用于混浊、有色、无适合指示剂的溶液 中待测物质的测定。
第四章电位分析法2
浓度）。若有气体，应注明其分压、温度，若 不注明，则指25℃，101325Pa
原电池的表示方法： (-) Zn(s)|ZnSO4(a1)||CuSO4(a2)|Cu(s) (+)
10
(-) Zn(s)|ZnSO4(a1)||CuSO4(a2)|Cu(s) (+) 电池电动势： E电池= 右- 左 = +－ -
在测试过程中，有较大电流通过，溶液的主 体浓度发生显著变化的电极称为工作电极 例：电解分析和库仑分析中所用的Pt电极
30
(b) 参比电极
31
(b) 参比电极的原理 甘汞电极结构图
32
在测量过程中，具有已知、恒 定电位的电极称为参比电极。
甘汞电极是常用的参比电极， 它的电极电位取决于氯离子活度， 使用不同浓度的KCl溶液可以得到不 同电极电位的甘汞电极
电子转移而产生电位 第五类电极是由于离子交换和扩散产生
的电极
22
(a) 第一类电极
由金属浸入含有该金属离子的溶液组成
电极反应 ： Mn+ + ne- = M
25℃
M n / M
M n / M
0.059 lg a(M n ) n
M
M n+
23
如 ： Ag+/Ag 组 成 的 银 电 极 ， 电 极 反 应 是 ： Ag+ + e- = Ag
2、电位滴定法 (potentiometric titration): 是借助测
量滴定过程中电池电动势的突变来确定滴定终点，再根
据反应计量关系进行定量的方法。
37
电位分析法的实质是通过在零电流条件下测定 两电极间的电位差(即所构成原电他的电动势) 进 行分析测定。
第八章电化学分析法
二、电化学分析法的特点
（1）灵敏度、准确度高，选择性好 被测物质的最低量可以达到10-12mol/L数量级。 （2）电化学仪器装置较为简单，操作方便 直接得到电信号，易传递，尤其适合于化工生产中的自动控 制和在线分析。 （3）应用广泛 传统电化学：无机离子分析H+、F-、Cl-、K+； 有机电化学分析：蛋白质、氨基酸 药物分析：磺胺类药物含量分析 活体分析：肌苷含量、酶活性分析
1、直接电位法:电极电位与溶液中电活性物质活度有关，通 过测量溶液的电动势，根据能斯特方程计算被测物质的含量 如饮用水中氟离子含量测定 研制各种高灵敏度、高选择性的电极是电位分析法最活跃的 研究领域之一。目前应用最多、选择性最好的是膜电极
2、理论基础：能斯特方程（电极电位与溶液中待测离子间 的定量关系式）。
对于氧化还原体系： Ox + ne- = Red
O Ox/RedR nFTlnaaROedx
对于金属电极（还原态为金属，活度定为1）：
M On/MR nF TlnaMn
二、离子选择性电极种类、结构与原理 1、种类
离子选择性电极(又称膜电极)。
1976年IUPAC基于膜的特征，推荐将其分为以下几类： 重点使用 原电极（primary electrodes）
电池工作时，电流必须在电池内部和外 部流过，才能构成回路。
溶液中的电流：正、负离子的移动。
1、原电池
负极：发生氧 化反应的电极。
正极：发生还 原反应的电极。
电极电位较高 的为正极
电极电位较低 的为负极
电池总反应是 两个电极反应 的加合
2、电解电池
阳极：与直流 电源正极相连 的一段，发生 氧化反应。
电化学分析的学习参考资料
电位分析与电导分析
h
13
第十一章 电位分析与电导分析
表1：常用参比电极电位（25℃）
c(KCl)/ (mol∙L-1)
AgCl/Ag / V
/ V Hg2Cl2/Hg
0.1 1.0 + 0.290 + 0.227 + 0.336 + 0.281
3.5 + 0.206 + 0.250
饱和 + 0.199 + 0.244
膜或敏感膜，故又称为膜电极。
内参比溶液的组 成、浓度固定，
内参定值；敏感
膜对待测定离子 有选择性响应。
h
16
第十一章 电位分析与电导分析
二、离子选择性电极的分类
h
17
第十一章 电位分析与电导分析
三、玻璃电极
（1）玻璃电极的结构
• 内参比电极： Ag-AgCl电极。
• 内参比溶液： 0.1mol∙L-1的HCl溶液。
θSlgci
只要测得该指示电极的电极电位即可 按上式计算出待测离子的活度或浓度 。
由于单一电极的电极电位无法直接测出，
在电位分析法中需要将指示电极和电极电势恒 定的参比电极共同插入待测试液中组成化学电 池。
h
6
第十一章 电位分析与电导分析
若指示电极作负极，参比电极作正极，当用盐 桥消除其液接电势时，则该电池电动势E为 :
• 玻璃泡：敏感膜，膜的厚 度为0.03~ 0.1mm
h
18
第十一章 电位分析与电导分析
（2）玻璃电极敏感膜的特性 •根据玻璃膜的组成不同可制成对不同阳离 子响应的玻璃电极。
•H+响应的玻璃膜电极：敏感膜是在SiO2基 质中加入Na2O、Li2O和CaO烧结而成的特 殊玻璃膜。
电位分析法.
H2
H2
盐酸
镀铂黑 铂电极
图5－3 标准氢电极示意图
电极反应为：
2H
2e H 2
（铂电极只起导体的作用，不参于电 极反应）
并且规定：在任何温度下标准氢
电极的电极电位都为零。
对任一给定电极，将其与标准氢电 极组成一原电池，测定电池的电动
势。在已消除液接电位的前提下，
测得的电动势即是该电极的电极电 位。这种标度电极电位的规定就是
（I）
HCl稀 H+
Cl
（III） KCl K+ K+ Cl Cl （b）
（II） HCl浓 H+
Cl
（a）
图5－4 液接电位的形成及消除示意图
液接电位的大小主要受两溶液的
pH值之差、离子的种类和浓度的影响。
液接电位通常可达30～40（mV），
往往难以准确计算和测量。所以，在实 际工作中要设法将液接电位减小到可以
反之则为“负”，如锌电极。
实际工作中，并不采用SHE作为标准
电极去测定其它电极的电极电位。因 为氢电极的装置和纯化比较复杂，而
且对外界条件十分敏感，所以使用很
不方便。为此，往往采用一些结构比 较简单、电位值稳定的电极来代替。
首先，将这种电极与标准氢电极组成
电池，准确测定其电极电位；然后， 再用它作为标准电极来测定其它电极
以Cu电极为例，Cu2+在溶
液相中不很稳定，这时溶
液中的Cu2+进入金属相中， 使金属相带正电。溶液中
由于少了正离子而显示出
带负电，在金属与溶液的
界面上形成了双电层
Cu2+ 电极电位形成示意图
由于双电层的建立，使溶
环境监测常用分析方法简介
环境监测常用分析方法简介环境样品的测试方法是在现代分析化学各个领域的测试技术和手段的基础上发展起来的，用于研究环境污染物的性质、来源、含量、分布状态和环境背景值。
随科学技术的不断发展，除经典的化学分析、各种仪器分析为环境分析监测服务外，一些新的测试手段和技术，如色谱-质谱联用、激光、中子活化法、遥感遥测技术也很快被广泛应用于环境污染的监测中，为了及时反映监测对象和取样时的真实情况，确切掌握环境污染连续变化的状况，许多小型现场监测仪器和大型自动监测系统也获得迅速的发展。
一、化学分析法是以特定的化学反应为基础的分析方法，分重量分析法和容量分析法两类。
重量法操作麻烦，对于污染物浓度低的，会产生较大误差，它主要用于大气中总悬浮颗粒、降尘量、烟尘、生产性粉尘及废水中悬浮固体、残渣、油类、硫酸盐、二氧化硅等的测定。
随着称量工具的改进，重量法得到进一步发展。
例如，近几年用微量测重法测定大气飘尘和空气中的汞蒸汽等。
容量法具有操作方便、快速、准确度高、应用范围广、费用低的特点，在环境监测中得到较多应用，但灵敏度不够高，对于测定浓度太低的污染物，也不能得到满意的结果。
它主要用于水中的酸碱度、NH3-N、COD、BOD、DO、Cr6+、硫离子、氰化物、氯化物、硬度、酚等的测定，及废气中铅的测定。
二、光学分析法是以光的吸收、辐射、散射等性质为基础的分析方法，主要有以下几种：（一）分光光度法是一种具有仪器简单、容易操作、灵敏度较高、测定成分广等特点的常用分析法。
可用于测定金属、非金属、无机和有机化合物等。
在国内外的环境监测分析法中占有很大的比重。
（二）原子吸收分光光度法是在待测元素的特征波长下，通过测量样品中待测元素基态原子（蒸气）对特征谱线吸收的程度，以确定其含量的一种方法。
此法操作简便、迅速、灵敏度高、选择性好、抗干扰能力强、测定元素范围广，是环境中痕量金属污染物测定的主要方法，可测定70多种元素，国内外都用作测定重金属的标准分析方法。
仪器分析知识点总结
1、光分析法：基于电磁辐射能量与待测物质相互作用后所产生的辐射信号与物质组成及结构关系所建立起来的分析方法；光分析法的三个基本过程：（1）能源提供能量；（2）能量与被测物之间的相互作用；（3）产生信号。
光分析法的基本特点：（1）所有光分析法均包含三个基本过程；（2）选择性测量，不涉及混合物分离（不同于色谱分析）；（3）涉及大量光学元器件。
光谱仪器通常包括五个基本单元：光源；单色器；样品；检测器；显示与数据处理；2、原子发射光谱分析法：以火焰、电弧、等离子炬等作为光源，使气态原子的外层电子受激发射出特征光谱进行定量分析的方法。
原子发射光谱分析法的特点:(1)可多元素同时检测各元素同时发射各自的特征光谱；(2)分析速度快试样不需处理，同时对几十种元素进行定量分析(光电直读仪)；(3)选择性高各元素具有不同的特征光谱；(4)检出限较低10～0.1μg⋅g-1(一般光源)；ng⋅g-1(ICP）(5)准确度较高5%～10% (一般光源）；<1% (ICP) ；(6)ICP-AES性能优越线性范围4～6数量级，可测高、中、低不同含量试样；缺点：非金属元素不能检测或灵敏度低。
3、原子吸收光谱分析法：利用特殊光源发射出待测元素的共振线，并将溶液中离子转变成气态原子后，测定气态原子对共振线吸收而进行的定量分析方法。
特点：(1) 检出限低，10-10～10-14 g；(2) 准确度高，1%～5%；(3) 选择性高，一般情况下共存元素不干扰；(4) 应用广，可测定70多个元素（各种样品中）；局限性：难熔元素、非金属元素测定困难、不能同时多元素测量4、多普勒效应：一个运动着的原子发出的光，如果运动方向离开观察者（接受器），则在观察者看来，其频率较静止原子所发的频率低，反之，高。
5、原子荧光分析法：气态原子吸收特征波长的辐射后，外层电子从基态或低能态跃迁到高能态，在10-8s后跃回基态或低能态时，发射出与吸收波长相同或不同的荧光辐射，在与光源成90度的方向上，测定荧光强度进行定量分析的方法。
第四章电位与电导分析法
第四章电位与电导分析法第四章主要介绍电位与电导分析法在化学分析中的应用。
电位与电导分析法是一类基于电化学原理的分析技术，其原理是利用电位或电导随溶液中其中一种分析物浓度的变化而变化的特性进行分析。
4.1电位分析法4.1.1电位的基本概念电位是指电极与电解质溶液之间产生的电势差。
在电位分析法中，常用的电极有指示电极和参比电极。
指示电极用于获得需要测定的分析物的信号，而参比电极用于提供一个与参比电极不发生电位变化的电位参考。
4.1.2电位滴定法电位滴定法是一种常用的电位分析方法，它通过测量电极的电位变化来确定目标溶液中其中一种物质的浓度。
电位滴定法有常规滴定法和仪器化滴定法两种形式。
常规滴定法是指使用玻璃电极进行滴定，并通过手工记录电位变化来判断滴定终点。
而仪器化滴定法则利用自动滴定仪器来记录电位变化并确定滴定终点。
仪器化滴定法具有准确性高、重复性好、自动化程度高的优点。
4.1.3电位指示法电位指示法是一种利用电极的特性来指示溶液中其中一种物质浓度变化的分析方法。
在电位指示法中，一般使用特定的指示电极来测量电位变化，并通过电位的变化来判断被测物质的浓度。
4.2.1电导的基本概念电导是指物质对电流传导的能力。
在电导分析法中，通过测量电解质溶液的电导来确定其中其中一种物质的浓度。
4.2.2电导测定法电导测定法是一种常用的分析方法，它利用电导与溶液中其中一种物质浓度之间的关系来测定该物质的浓度。
电导测定法具有操作简便、灵敏度高、快速准确的优点。
4.2.3电导滴定法电导滴定法是一种基于电导测定法的滴定分析方法。
它通过测量滴定过程中电导的变化来确定滴定终点。
电导滴定法具有准确性高、自动程度高、滴定速度快的优点。
4.3电位与电导分析法在环境分析中的应用电位与电导分析法在环境分析中有着广泛的应用。
例如，电位分析法可以用于测定水体中重金属离子的浓度，而电导分析法可以用于测定水体中溶解物质的总浓度。
此外，电位与电导分析法还可以应用于食品分析、药物分析、医学分析等领域。
电化学分析法
举例：
大肠杆菌－二氧化碳气敏电极－赖氨酸
链球菌－氨气敏电极－精氨酸
3. 电位法免疫电极
原理：抗体与抗原结合后的电化学性质与单一抗 体或抗原的电化学性质有较大的差别。 方法：将抗体（或抗原）固定在电极的表面，与 抗原（或抗体）形成免疫复合物后，电极表面的 性质发生了改变，从而引起电极电位的改变。
内参比电极 (Ag/AgCl) 内参比溶液 玻璃薄膜
另有参比电极体系通过陶瓷塞与试液 接触，使用时无需另外的参比电极。
pH玻璃电极
响应机理
O O Si O O
O Si O O
纯SiO2石英玻璃没有可供离子交换 的电荷点 当加入碱金属的氧化物后，使部分 Si－O键断裂，生成带负电荷的Si－ O骨架，在骨架的网络中是活动能 力强的M＋离子。 H＋ ＋ Na＋Gl- ↔ H＋Gl- ＋ Na+ 在玻璃膜表面形成一层水化凝胶层。 使用前需活化 充分浸泡，24小时以上
1.2.2.2 晶体膜电极
敏感膜：由导电的难溶盐 晶体所组成，只有少数几 种，如：LaF3、Ag2S、卤 化银等
均相膜电极的敏感膜是由 单晶或混合的多晶压片而 成。 非均相膜电极是由多晶中 掺惰性物质经热压而成。
氟离子选择电极
敏感膜：LaF3的单晶膜片 内参比电极：银－氯化银丝 内参比溶液：NaF和NaCl溶液 响应机理：晶格缺陷 溶液中的F- → 膜相的缺陷空穴
pH计直读法测量溶液的pH值
第一章
电化学分析法
Potentiometric Analysis
电化学分析法概述
电化学分析是根据物质在溶液中的电化学 性质及其变化来进行分析的方法，以电导、 电位、电流、电量等电化学参数与被测物质 含量之间的关系作为计量的基础。
电分析法
3. pH玻璃电极的特点：
优点
(1)对H+有高度选择性的指示电极;
(2)使用范围广，不受氧化剂还原剂
影响，适用于有色、浑浊或胶态
溶液的pH测定,不沾污试液；
(3)响应快(达到电位平衡快) 。
14
不足 (1)膜太薄，易破损； (2)不能用于含F-的溶液； (3)存在酸差和碱差。 易破碎!
15
4.电极组成及电池 Ag,AgCl︱HCl溶液︱玻璃膜︱试液 aH
5
二、电位分析法的分类:
根据测量的方式 1.直接电位法: (direct potentiometry)
2.电位滴定法:
(potentiometric titration)
6
直 接 电 位 法 ： 将电极插入被测
溶液中构成原电池，
根据原电池的电动势
与被测离子活度Leabharlann 的函数关系直接测定离子活度的方法。
19
若测定条件完全一致，则Ks = Kx , 两式相减得：
pHx
Ex Es pHs + 2.303RT
F
pHs已知，实测Es和Ex后，可计算试液 pHx，上式为pH的实用定义－pH标度的 意义；pH计也是以此为理论依据的。
20
测量时，尽量使温度 恒定并选用与待测溶液pH 接近的标准缓冲溶液。
21
9
4.应用范围广：可用于无机离 子的分析，测定有机化合物也 日益广泛(如药物分析);可应 用于生物体内原位分析(用超 微电极);能进行组成、状态和 价态分析;可用于各种化学平 衡常数的测定,一级化学反应 机理和历程的研究。
10
§3 电位分析法基本原理
一、电位法测量溶液的pH值
（一） pH玻璃电极
电化学分析法的类别
电导增量法
总结词
电导增量法是通过比较反应前后溶液电导率 的变化来确定反应进程的方法。
详细描述
电导增量法利用了化学反应过程中离子浓度 的变化会导致电导率变化的原理，通过比较 反应前后溶液的电导率，可以了解反应进程
和反应速率。
电导滴定法
总结词
电导滴定法是一种通过滴定操作来测定物质浓度的电 导法。
详细描述
应用范围
常规极谱法广泛应用于环境监测、生物分析、药物研究等领域，可检测 多种金属离子、有机物和生物分子等。
脉冲极谱法
定义
脉冲极谱法是一种改进的极谱法，通过施加短暂的脉冲电压来减小充电电流的影响，提高 检测灵敏度和分辨率。
工作原理
在脉冲极谱法中，施加一个短暂的脉冲电压，使待测物质在电极上还原或氧化，产生电流 响应。由于脉冲电压的持续时间较短，可以减小充电电流的影响，提高检测的灵敏度和分 辨率。
总结词
控制电位电解法是一种通过控制电极电位，使电解质溶液中的离子在电极上发生氧化或还原反应的方 法。
详细描述
控制电位电解法主要用于研究电极反应的动力学过程和机理，以及测定电极反应的速率常数、活化能 等参数。该方法对于研究电极过程和电化学反应机制具有重要意义。
恒电量放电法
总结词
恒电量放电法是一种通过控制放电电量 的大小和时间，使电解质溶液中的离子 在电极上发生氧化或还原反应的方法。
电化学分析法的类别
目录
• 伏安法 • 电位法 • 电解法 • 电导法 • 极谱法
01
伏安法
线性扫描伏安法
总结词
线性扫描伏安法是一种常用的电化学分析方法，通过在电极 上施加线性电压扫描，测量电流响应来研究电化学反应过程 。
详细描述
电化学分析
液接电位
是指两种不同组分的溶液或组成相同但浓 度不同的溶液接触面两边存在的电位，是 由于离子在通过相界面时扩散速率不同而 形成的。
盐桥可以降低或消除液接电位。盐桥内充 满高浓度KCl或NH4Cl，盐桥两端有两个液 接面，主要以Cl和K的扩散为主，他们的扩 散速率基本相等，电位可抵消。
电化学分析概述
电化学分析是用专门的仪器测量电化 学电池的电压、电流、电阻和电量等电化 学参数的方法。利用物质的电学及电化学 性质来测定物质含量。
分类：电位分析法，电解分析法，电导分 析法和伏安法等等。
电位分析法
电位分析法是将合适的指示电极和参比 电极插入到被测溶液组成的电化学电池，通 过测定电池的电动势或指示电极电位的变化 进行分析的方法。
2、指示电极和参比电极
指示电极：电极电位值随着被测离子的活 （浓）度变化而变化的一类电极。
指示电极要求（1）电极电位与被测离子的 活度的关系应符合nernst方程式；（2）相 应快，重现性好；（3）结构简单，易于使 用。
指示电极分类
1、金属基电极：以金属为基体，基于电子 转移反应的一类电极。
同理，当溶液的pH<1时，则出现测定值比 实际值大的情况。前者称为碱差，后者称 为酸差。
三、电位滴定法几种常见的终点判断方法
/ Zn
E0 Zn2 / Zn
RT nF
ln
2 Zn
（25℃）
E 2 Zn
/
Zn
E0 Zn2 / Zn
0.059l gZn2
即
EZn = f（Zn2+）
分析化学习题第3章电化学分析法
第3章电化学分析法3.3.1电导与电位分析法一、选择题1在直接电位法中的指示电极，其电位与被测离子的活度的关系为.( C )A. 成正比B. 与其对数成正比C. 符合能斯特公式D. 无关2在下述电池的图解表示式中，规定左边的电极为( B )Ag│AgCl，Cl-，F－(恒定)│LaF3│F－(试液)|| SCEA. 正极B. 负极C. 阴极D.工作电极3 pH玻璃电极在使用前一定要在水中浸泡24小时, 目的在于（B）A. 清洗电极表面，除去沾污的杂质B. 活化电极，更好地形成水化层C. 降低不对称电位和液接电位D. 校正电极4离子选择电极产生膜电位，是由于（C）A. Donan电位的形成B. 扩散电位的形成C. 扩散电位和Donan电位的形成D. 氧化还原反应5 pH 玻璃电极产生的不对称电位来源于( C )A. 内外溶液中H+浓度不同B. 内外溶液的H+活度系数不同C. 内外玻璃膜表面特性不同D. 内外参比电极不一样6 pH玻璃电极产生酸误差的原因是（D）A. 玻璃电极在强酸溶液中被腐蚀B. H+ 与H2O形成H3O+，结果H+降低，pH增高C. H+ 浓度高，它占据了大量交换点位，pH值偏低D. 在强酸溶液中水分子活度减小，使H+ 传递困难，pH增高7 使pH玻璃电极产生钠差现象是由于 ( B )A. 玻璃膜在强碱性溶液中被腐蚀B. 强碱溶液中Na+浓度太高C. 强碱溶液中OH－中和了玻璃膜上的H+D. 大量的OH－占据了膜上的交换点位8 用pH玻璃电极测定pH约为12的碱性试液，测得pH比实际值（B）A. 高B. 低C. 两者相等D. 难以确定9在实际测定溶液pH 时，都用标准缓冲溶液来校正电极，目的是消除( C )A. 不对称电位B. 液接电位C. 不对称电位和液接电位D. 温度影响10 电位法测定时，溶液搅拌的目的（C）A. 加速离子的扩散，减小浓差极化B. 让更多的离子到电极上进行氧化还原反应C. 缩短电极建立电位平衡的时间D. 破坏双电层结构的建立11氟离子选择电极在使用前需用低浓度的氟溶液浸泡数小时，其目的（D）A. 清洗电极B. 检查电极的好坏C. 检查离子计能否使用D. 活化电极12用氟离子选择电极测定水中F－含量时，需加入TISAB溶液，此时测得的结果是（D ）A. 水中F- 的含量B. 水中游离氟的总量C. 水中配合物中氟的总量D. B和C的和13 氟化镧单晶膜氟离子选择电极的膜电位的产生是由于( B )A. 氟离子在晶体膜表面氧化而传递电子B. 氟离子进入晶体膜表面的晶格缺陷而形成双电层结构C. 氟离子穿透晶体膜而使膜内外氟离子产生浓度差而形成双电层结构D. 氟离子在晶体膜表面进行离子交换和扩散而形成双电层结构14 Ag2S – AgX（X＝Cl－，Br－，I－）混合粉末压成片，构成的离子选择电极能响应的离子有（D）A. AgB. S2－C. 卤素和S2－D. 卤素，S2－，Ag＋15 离子选择电极的电位选择性系数可用于( B )A. 估计电极的检测限B. 估计共存离子的干扰程度C. 校正方法误差D. 计算电极的响应斜率二、填空题1 在直接电位法中，化学电池的两个电极分别称为 指示 和 参比 电极。
仪器分析-电位分析法
E电池 = E甘 – E玻
E电 池
E甘
K玻
2.303RT F
pH试
K'
2.303RT F
pH试
取标准pH缓冲液和被测溶液分别测得的电 池电动势为 Es 和 Ex 时：
pH x
pHs
Ex Es 2.303RT /
F
§4-4 离子选择性电极法
一、离子选择性电极的响应原理 离子选择电极（ion selective electrode,
Cx = -
cSVS V0
方法特点：能校正单次加标样造成的偶然误差，
定量精度较高。但必须作图，数据处理慢。
பைடு நூலகம் 下图
4、离子选择电极电位法的应用
离子选择性电极是一种以电位法测量溶液 中某些特定离子活度的指示电极。由于所需仪 器设备简单，轻便，适于现场测量，易于推广， 对于某些离子的测定灵 敏度可达ppm级（个别 可达ppb数量级），特效性较好，因此发展极 为迅速。
(standard curve, working curve)
特点：简单、快速、
logai
需要配置浓度稳定的一系
列标准溶液、便于批量分 E
析。但不能完全消除样品
中基底组分的干扰，需要
加大量“总离子强度缓冲
剂”。
logci
2、标准加入法 Standard addition method
设某未知试样的体积为V0 , 被测离子浓度为Cx , 则测得的电动势 Ex为：
极电位（E ’ )与反应型体活度的关系由能斯特
方程（Nernst equation ）表示：
若某一电极上半反应的方程式为： Ox + ne Red
a 则其电极电位为 E E RT ln Ox a nF
第一章电分析化学概论
（Id = k C）
7.7电分析化学奠基人
法拉第
Michael Faraday 1791-1867
迈克尔·法拉第是给19 世纪的科学打上深刻印记 的大科学家.1791年9月22 日出生在英国的萨利。
能斯特 Walther Hermann Nernst,1864-1941年
+
电解池(Electrolytic Cell)：电能 化学能 +
-
一些电化学池既可以作为原电池，也可以作为电解池，
例如；汽车用的Lead-acid电池，在放电时是原电池，
反应为：
anode(-ev):
Pb+ SO42- →PbSO4 +2e
cathode(+ev): PbO2 +4H+ +SO42-+2e →2H2O+PbSO4
（3）活体现场检测（无损伤分析 ）
(a) A stimulating electrode and a working electrode are implanted in a brain slice. Following stimulation, transmitter release occurs in a small region of the brain slice (circle) and is detected by the working electrode.
液接电位的产生和消除
所谓“电极/溶液”之间的绝对电位不 但无法直接测量，在处理电极过程动力 学问题时也不需要用到它！
在计算电池电动势时， 也完全可以采 用相对电极电位来代替绝对电极电位！
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一．判断题1.电化学分析法仅能用于无机离子的测定。
（×）2.电位测量过程中，电极中有一定的电流流过，产生电极电位。
（×）3.液接电位产生的原因是由于两种溶液中存在的各种离子具有不同的迁移速率。
（√）4.液接电位的产生是由于两相界面处存在着电阻层。
（×）5.参比电极必须具备的条件是只对特定离子有响应。
（×）6.参比电极的电极电位不随温度变化是其特性之一。
（×）7.甘汞电极的电极电位随电极内KCl溶液浓度的增加而增加。
（×）8.参比电极具有不同的电极电位，且电极电位的大小取决于内参比溶液。
（√）9.Hg电极是测量汞离子的专用电极。
（×）10.晶体膜电极具有很高的选择性，这是因为晶体膜只让特定离子穿透而形成一定的电位。
（×）11.甘汞电极和Ag-AgCl电极只能作为参比电极使用。
（×）12.具有不对称电位是膜电极的共同特性，不同类型膜电极的不对称电位的值不同，但所有同类型膜电极（如不同厂家生产的氟电极）不对称电位的值相同。
（×）13.玻璃膜电极使用前必须浸泡24h，在玻璃表面形成能进行H+离子交换的水化膜，故使用膜电极使用前都必须浸泡较长时间。
（×）14.离子选择电极的电位与待测离子活度成线性关系。
（×）15.改变玻璃电极膜的组成可制成对其他阳离子响应的玻璃电极。
（√）16.玻璃电极的不对称电位可以通过使用前在一定pH溶液中浸泡消除。
（×）17.不对称电位的存在主要是由于电极制作工艺上的差异。
（×）18.氟离子选择电极的晶体膜是由高纯LaF3晶体制作的。
（×）19.Kij称为电极的选择性系数，通常Kij<<1，Kij值越小，表明电极的选择性越高。
（√）20.离子选择性电极的选择性系数是与测量浓度无关的常数，可以用来校对干扰离子产生的误差，使测量更准确。
（×）21.离子选择性电极的选择性系数在严格意义上来说不是一个常数，仅能用来评价并估算干扰离子产生的误差大小。
（√）22.待测离子的电荷数越大，测定灵敏度也越低，产生的误差越大，故电位法多用于低价离子测定。
（√）23.用总离子强度调节缓冲溶液（TISAB）保持溶液的离子强度相对稳定，故在所有电位测定方法中都必须加入（TISAB）。
（×）24.pH测量中，采用标准pH溶液进行定位的目的是为了校正温度的影响及校正由于电极制造过程中电极间产生的误差。
（×）25.测定溶液的pH通常采用比较的方法，原因是由于缺乏标准的pH溶液。
（×）26.在电位分析中，通常测定的应是待测物的活度，但采用标准加入法测定时，由于加入了大量强电解质，所以测定的是待测物的浓度而不是活度。
（×）27.标准加入法中，所加入的标准溶液的体积要小，浓度相对要大。
（√）28.直接电导测量法可以用来测定溶液中某种离子的量。
（×）29.电导分析法的一个重要用途是测定水的纯度，其原理是测定溶液中离子总的电导率。
（√）30.在电导率测定过程中，随着温度的升高，溶液的电导率将减小。
（×）31.溶液在无限稀释时，其中某一离子的摩尔电导率大小首其他离子的影响较大。
（×）32.电导滴定曲线的形状与电位滴定曲线的形状相似。
（×）33.高频电导分析法的特性是使用的电导电极不直接与溶液接触。
（√）二．选择题1.不属于电化学分析法的是CA．电位分析法 B. 极谱分析法 C. 电子能谱法 D. 库仑滴定2. Ag-AgCl参比电极的电极电位取决于电极内部溶液中的 BA．Ag+活度 B. Cl-活度 C. AgCl活度 D.Ag+和Cl活度之和3.正确的饱和甘汞电极半电池组成为BA. Hg/Hg2Cl2(1mol/L)/KCl(饱和)B．Hg/Hg2Cl2(固)/KCl(饱和)C．Hg/Hg2Cl2(固)/KCl(1mol/L)D．Hg/HgCl2(固)/KCl(饱和)4．pH玻璃电极的膜电位产生是由于测定时，溶液中的 DA．H+离子穿过了玻璃膜 B.电子穿过了玻璃膜C．Na+与水化玻璃膜上的Na +交换作用 D.H+与水化玻璃膜上的H+交换作用5.玻璃电极使用前，需要CA．在酸性溶液中浸泡1h B.在碱性溶液中浸泡1hC.在水溶液中浸泡24hD.测量的pH不同，浸泡溶液不同6.氟离子选择电极对氟离子具有较高的选择性是由于 BA．只有F-能透过晶体膜 B.F-能与晶体膜进行离子交换C．由于F-体积比较小 D.只有F-能被吸附在晶体膜上7.根据氟离子选择电极的膜电位呵呵内参比电极来分析，其电极的内冲液中一定含有AA．一定浓度的F-和Cl- B.一定浓度的H+C．一定浓度的F-和H+ D.一定浓度的Cl-和H+8.考虑F-选择电极的膜特性，氟离子选择电极使用的合适pH范围是 AA．pH5~7 B.pH8~10 C.pH1~3 D.pH3~59.离子选择性电极的选择性常用选择性系数Kij的大小来衡量BA．Kij的值越大表明电极选择性越高 B. Kij的值越小表明电极选择性越高C．Kij的值越大表明电极选择性越低 D.电极选择性与cjKij的乘积有关10.直接电位中，加入TISAB的目的是为了 CA．提高溶液酸度B．恒定指示电极电位C．固定溶液中离子强度和消除共存离子干扰D．与待测离子形成配合物11.测量pH时，需要用标准pH溶液定位，这是为了 DA．避免产生酸差 B.避免产生碱差C．消除温度的影响 D.消除不对称电位和液接电位的影响12.玻璃电极不包括 CA．Ag-AgCl内参比电极Ｂ．一定浓度的ＨＣｌ溶液Ｃ．饱和ＫＣｌ溶液Ｄ．玻璃膜13.电位测定水中F-含量时，加入ＴＩＳＡＢ溶液，其中ＮａＣｌ的作用是 B Ａ．控制溶液的ｐＨ在一定范围内Ｂ．使溶液的离子强度保持一定值Ｃ．掩蔽Ａｌ３＋和Ｆｅ３＋干扰离子Ｄ．加快响应时间14．测定水中F-含量时，加入总离子强度调节缓冲溶液，其中柠檬酸的作用是 CＡ．控制溶液的ｐＨ在一定范围内Ｂ．使溶液的离子强度保持一定值Ｃ．掩蔽Ａｌ３＋和Ｆｅ３＋干扰离子Ｄ．加快响应时间15.pH玻璃电极玻璃膜属于 DＡ．单晶膜Ｂ．多晶膜Ｃ．混晶膜 D.非晶体膜16.通常组成离子选择电极的部分为 AA．内参比电极、内参比溶液、功能膜、电极管B．内参比电极、饱和ＫＣｌ溶液、功能膜、电极管Ｃ．内参比电极、ｐＨ缓冲溶液、功能膜、电极管Ｄ．电极引线、功能膜、电极管17.测量溶液ｐＨ通常所适用的两支电极为 AＡ．玻璃电极和饱和甘汞电极Ｂ．玻璃电极和Ag-AgCl电极Ｃ．玻璃电极和标准甘汞电极Ｄ．饱和甘汞电极和Ag-AgCl电极18.液接电位的产生是由于 BA 两种溶液接触前带有电荷B 两种溶液中离子扩散速度不同所产生的C 电极电位对溶液作用的结果D 溶液表面张力不同所致19.玻璃电极产生的“酸差”和“碱差”是指CA测Na+时，产生“碱差”；测H+时，产生“酸差”B测OH-时，产生“碱差”；测H+时，产生“酸差”C测定pH高时，产生“碱差”；测定pH低时，产生“酸差”D测pOH时，产生“碱差”；测pH时，产生“酸差”20.利用电极选择性系数估计干扰离子产生的相对误差，对于一价离子正确的计算式为 AA K ij a j/a iB K ij a i/a jC K ij/ a iD a j /K ij a i21用氟离子选择性电极测定F-时，OH-的干扰属于 AA．直接与电极膜发生作用 B.与待测离子形成配合物C．与待测离子发生氧化还原反应 D.使响应时间增加22.离子选择性电极多用于测定低价态离子，这是由于 AA．高价离子测定带来的测定误差较大B．低价离子选择性电极容易制造C．目前不能生产高价离子选择性电极D．低价离子选择性电极选择性好23.电位滴定中，通常采用 CA．标准曲线法 B.指示剂法 C.二阶微商法 D.标准加入法24.铜离子选择性电极测定含Cu2+、Cu（NH3）２2+、和Cu（ＮＨ３）４２+的溶液，测得的活度为 AＡ．Cu2+Ｂ．Cu（NH3）２2+Ｃ．Cu（ＮＨ３）４２+Ｄ．三种离子之和２５.离子选择电极的电位选择系数可以用来估计 BＡ．电极的检测极限Ｂ．共存离子的干扰Ｃ．二者均有Ｄ．电极的响应时间２６.电位法测得的是 AＡ．物质游离离子的量Ｂ．物质的总量Ｃ．二者之和Ｄ．物质的浓度２７.电位滴定法测得的是BＡ．物质游离离子的量Ｂ．物质的总量Ｃ．二者之和Ｄ．物质的浓度２８．氯离子选择性电极与Ｃｌ－浓度符合能斯特方程，其电极电位随试液中Ｃｌ－浓度BＡ．增加而增加Ｂ．增加而减小Ｃ．不变Ｄ．减小而减小２９.钠离子选择性电极与Ｎａ＋离子浓度符合能斯特方程，其电极电位随试液中Ｎａ＋浓度AＡ．增加而增加Ｂ．增加而减小Ｃ．不变Ｄ．减小而减小３０.氯、溴和碘离子选择性电极的检测下限由低到高的顺序是AＡ．Ｉ－＜Ｂｒ－＜Ｃｌ－Ｂ．Ｉ－＞Ｂｒ－＞Ｃｌ－Ｃ．Ｉ－＞Ｃｌ－＞Ｂｒ－Ｄ．不确定３１.用电位滴定法测定Ｃｌ－浓度时，可以选用的指示电极为 CＡ．Ｐｔ电极Ｂ．Ａｕ电极Ｃ．Ａｇ电极Ｄ．Ｚｎ电极３２.用ｐＨ玻璃电极测定ｐＨ为１３的试液，ｐＨ的测定值与实际值的关系为 B Ａ．测定值大于实际值Ｂ．测定值小于实际值Ｃ．二者相等Ｄ．不确定３３. 用ｐＨ玻璃电极测定ｐＨ为１的试液，ｐＨ的测定值与实际值的关系为AＡ．测定值大于实际值Ｂ．测定值小于实际值Ｃ．二者相等Ｄ．不确定３４.当金属插入其金属盐溶液时，金属表面和溶液界面会形成双电层，所以产生了电位差。
此电位差为BＡ．液接电位Ｂ．电极电位Ｃ．电动势Ｄ．膜电位３５.用离子选择性电极测定离子活度时，与测定的相对误差无关的是 CＡ．待测离子的价态Ｂ．电池电动势的本身是否稳定Ｃ．温度Ｄ．搅拌速度３６.离子选择性电极的响应时间除了与待测离子活度有关外，与下列因素无关的是B Ａ．待测离子到达电极表面的速率Ｂ．电池电动势的数值Ｃ．电极膜的厚度，表面光洁度Ｄ．介质的离子强度３７.电位滴定法是以测量电位的变化为基础的，下列因素中对测定影响最大的是 B Ａ．内参比电极电位Ｂ．待测离子的活度Ｃ．液接电位Ｄ．不对称电位３８.用来比较不同电解质溶液导电能力的参数 DＡ．电阻Ｂ．电导Ｃ．电导率Ｄ．摩尔电导３９.溶液的电导与测量温度的关系为 AＡ．随温度升高而增加Ｂ．随温度升高而减小Ｃ．随温度降低而增加Ｄ．与温度无关４０.电解质溶液的摩尔电导率（以Ｓ．ｃｍ２．ｍｏｌ－１为单位）为 AＡ．距离为１ｃｍ的两电极间含有１ｍｏｌ电解质时溶液的电导Ｂ．距离为１ｍ的两电极间含有１ｇ电解质时溶液的电导Ｃ．距离为１ｃｍ的两电极间含有１ｇ电解质时溶液的电导Ｄ．距离为１ｍ的两电极间含有１ｍｏｌ电解质时溶液的电导４１.已知Ba2+和Cl-离子的无限稀释摩尔电导率分别为63.64与76.34S.cm2.mol-1，则BaCl2的摩尔电导率为 DA．139.98 B.203.62 C.279.96 D.216.3242. D 不是直接电导分析法的特点。